Page 135 - 《精细化工》2020年第8期

第 8 期 谭 宇，等: 硅橡胶泡沫/空心玻璃微珠复合材料的制备及性能 ·1633·

用量的增加而增加 [7,36] ，损耗因子随 HGB 用量的增 泡材料则有弹性、平台和致密化 3 个明显不同的阶
大先增大，当 HGB 质量分数增加至 4%及以上，其 段，但 EPE 中没有呈现此特征。不同材料表现应力-
损耗因子差异不大。HGB 阻碍了硅橡胶分子链的运 应变特性不同，随着应变的增加，SF/HGB6 承受应
动，内摩擦增加，阻尼系数增加，有利于能量吸收。 力能力大幅度增加，但当应变为 60%时，SF/HGB6
结合物理和机械结果，当 HGB 质量分数为 6%时， 曲线出现波动现象，主要是由于压缩过程中样品破裂
SF/HGB6 复合材料的综合性能最好。将其作为典型 引起。
样品用于静态压缩实验和动态压缩疲劳实验，并与 SF、SF/HGB6、EPE 材料的缓冲系数与应变关
传统缓冲包装材料 EPE 进行比较。 系如图 5b 所示。从图 5b 可以看出，SF 缓冲系数比

EPE 大，但 SF/HGB6 复合材料缓冲系数与 EPE 的
接近。缓冲系数是缓冲效率的倒数，缓冲系数越低，
缓冲效率越高，缓冲性能越好 [37] 。HGB 的加入改善
了 SF 的缓冲性能，可能是由于 HGB 的加入，参与
物理交联，改善泡孔结构，促使复合材料承受更大
的应力及吸收更多的能量。

图 5 SF、SF/HGB6 及 EPE 材料的应力-应变曲线（a）
及缓冲系数（b）
Fig. 5 Strain-stress curves (a), and cushioning coefficient-
strain curves (b) of SF, SF/HGB6 and EPE
图 4 SF/HGB 复合材料的储能模量（a）；损耗模量（b）；
损耗因子（c） 2.6 疲劳性能
Fig. 4 Storage modulus (a), loss modulus (b), loss factor (c) 动态压缩疲劳实验后 SF/HGB6 及 EPE 的疲劳
of SF/HGB composites
时间和高度保持率如图 6a 所示。SF/HGB6 的疲劳
2.5 缓冲性能 时间达到 600 万次，远大于 EPE（29 万次），这说
SF、SF/HGB6、EPE 材料的静态压缩应力-应变 明 SF/HGB6 材料具有很长的疲劳寿命，可以长期重
曲线如图 5a 所示。从图 5a 可以看出，SF/HGB6 在 复使用。疲劳实验后，SF/HGB6 的高度保持率为
压缩过程中经历泡孔结构弹性变形阶段、经过拐点 98.4%，明显高于 EPE（54.5%）。结果表明，SF/HGB6
后泡孔被不断压实的屈服吸能阶段和最终压实后应 材料具有良好的弹性和回复性能。疲劳实验前后
力-应变曲线急剧上升阶段，即小应变时线形弹性阶 SF/HGB6 及 EPE 的缓冲系数应变曲线如图 6b 所示。
段和大应变时的致密化阶段。而通常塑料和金属发 疲劳实验后，EPE 的缓冲系数显著提高，表明疲劳